高二物理魯科版選修3-1課件：第1部分 第5章 第2節(jié)《用磁感線描述磁場》

歡迎進(jìn)入物理課堂 1 磁感線是為描述磁場而假想的線 磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁場的方向 磁感線越密 磁場越強(qiáng) 2 用右手握住導(dǎo)線 讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致 彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向 3 用右手握住螺線管 讓彎曲四指所指方向與電流方向一致 拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向 也就是說 拇指指向通電螺線管的北極 自學(xué)教材 1 磁感線的定義磁感線即在磁場中畫出的一些有的假想曲線 在磁感線上 任意一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的相同 都代表磁場中該點(diǎn)小磁針受力的方向 2 磁感線的特點(diǎn) 1 磁感線是為了形象描述磁場而的 不是實(shí)際存在的線 方向 磁場方向 北極 假想 3 磁感線的反映磁場的強(qiáng)弱 磁感線密集的地方磁場 磁感線稀疏的地方磁場 4 磁感線在磁體的外部都是從北極 N極 出來進(jìn)入 在磁體的內(nèi)部則是由指向形成一條閉合曲線 5 任意兩條磁感線都不 疏密 強(qiáng) 弱 南極 S極 南極 北極 相交 重點(diǎn)詮釋 1 幾種常見磁體的磁感線 圖5 2 1 2 磁感線與電場線的比較磁感線與電場線都是為了形象描述場而引入的 它們既有相似點(diǎn) 又有不同點(diǎn) 列表比較如下 1 關(guān)于磁感線的說法 正確的是 A 磁感線總是從N極出發(fā) 終止在S極B 磁感線是客觀存在的 肉眼看不見的曲線C 磁感線上任一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁場的方向 磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱D 磁感線就是磁場中鐵粉排列成的曲線 解析 磁感線是閉合不相交的 假想的 實(shí)際不存在的線 是為了形象描述磁場而引入的線 答案 C 自學(xué)教材 圖5 2 2 1 直線電流的磁場安培定則 又叫右手螺旋定則 用握住導(dǎo)線 讓伸直的的方向與電流的方向一致 彎曲的四指所指的方向就是的環(huán)繞方向 如圖5 2 2所示 右手 拇指所指 磁感線 2 環(huán)形電流的磁場安培定則 右手彎曲的四指表示環(huán)形電流的方向 則伸直的拇指所指的方向是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線處的磁感線方向 如圖5 2 3所示 圖5 2 3 3 通電螺線管的磁場安培定則 用握住螺線管 讓彎曲四指所指的方向與一致 拇指所指的方向就是螺線管磁感線的方向 也就是說拇指指向通電螺線管的 通電螺線管的磁場 如圖5 2 4所示 圖5 2 4 右手 電流方向 內(nèi)部 北極 N極 重點(diǎn)詮釋 常見電流磁場的分布特點(diǎn) 1 直線電流的磁場中 在垂直于電流的平面內(nèi)磁感線是一組以電流為中心的同心圓 在空間中是以電流為中心軸的同軸圓筒 離電流越近 磁感線越密 磁場越強(qiáng) 反之 磁感線越稀 磁場越弱 2 環(huán)形電流的磁感線是一系列圍繞電流的閉合曲線 中心軸線上的磁感線與環(huán)形電流面垂直 且離環(huán)心越遠(yuǎn) 磁場越弱 3 通電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場相似 且在管的內(nèi)部 磁感線是互相平行的直線 磁場強(qiáng)弱處處相同 在管的外部 兩端磁性最強(qiáng) 中間最弱 2 如圖5 2 5所示是通電直導(dǎo)線周圍磁感線分布情況的示意圖 各圖的中央 表示垂直于紙面的通電直導(dǎo)線及其中電流的方向 其他的均為磁感線 其方向由箭頭指向表示 則這四個(gè)圖中正確的是 圖5 2 5 解析 四個(gè)圖中磁感線的方向都符合右手螺旋定則 但是磁感線分布的密度不同 從通電直導(dǎo)線開始 由近而遠(yuǎn) 逐漸由密變疏 據(jù)此推理 只有C圖是正確的 答案 C 例1 關(guān)于磁感線的說法 正確的是 A 磁感線總是從磁體的N極出發(fā)指向S極B 磁感線可以表示磁場的強(qiáng)弱和方向C 電流在磁場中的受力方向即為該點(diǎn)的磁場方向 即為該點(diǎn)磁感線的切線方向D 沿磁感線方向磁場減弱 審題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn) 1 磁感線是閉合曲線 2 磁感線疏密反映磁場強(qiáng)弱 3 小磁針N極在磁場中的受力方向即為該點(diǎn)的磁場方向 即為該點(diǎn)磁感線的切線方向 解析 磁感線是閉合曲線 在磁體外部是從N極到S極 內(nèi)部是由S極到N極 A項(xiàng)錯(cuò)誤 用磁感線可形象描述磁場的強(qiáng)弱和方向 即疏密表示強(qiáng)弱 各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向 磁場中各點(diǎn)的方向即為處在該點(diǎn)的小磁針N極的受力方向 不是電流的受力方向 B項(xiàng)正確 C項(xiàng)錯(cuò) 磁感線的疏密表示磁場強(qiáng)弱 與磁感線的方向無關(guān) D項(xiàng)錯(cuò) 答案 B 磁感線是為了形象地描述磁場而人為假設(shè)的曲線 實(shí)際上并不存在 實(shí)驗(yàn)時(shí)用磁化的鐵屑可以顯示磁感線的分布情況 但這僅是一種模擬方法 決不能認(rèn)為磁感線是存在的 另外 要注意磁場是立體的 故磁感線也應(yīng)在三維空間里 不應(yīng)認(rèn)為只是平面的 圖5 2 6 1 磁場中某區(qū)域的磁感線如圖5 2 6所示 則 A a處磁場比b處磁場強(qiáng)B b處磁場和a處磁場強(qiáng)度一樣C 小磁針N極在a處受力比b處受力大D 小磁針N極在a處受力比b處受力小 解析 因?yàn)閎處磁感線密 所以b處磁場強(qiáng) 故B錯(cuò)誤 小磁針受力也是b處大 故D正確 答案 D 例2 如圖5 2 7所示 a b是直線電流的磁場 c d是環(huán)形電流的磁場 e f是螺線管電流的磁場 試在各圖中補(bǔ)畫出電流方向或磁感線方向 圖5 2 7 解析 根據(jù)安培定則 可以確定a中電流方向垂直紙面向里 b中電流的方向從下向上 c中電流方向是逆時(shí)針 d中磁感線的方向向下 e中磁感線的方向向左 f中磁感線的方向向右 答案 見解析 使用安培定則時(shí)要注意對于直線電流和環(huán)形電流右手拇指和四指各指向什么方向 同時(shí)要搞清楚所給圖示是平面圖還是投影圖 要知道即使同一個(gè)磁場的磁感線分布 由于觀察方位不同 畫出的圖形也不同 圖5 2 8 2 如圖5 2 8所示 螺線管中通有電流 如果在圖中的a b c三個(gè)位置上各放一個(gè)小磁針 其中a在螺線管內(nèi)部 則 1 放在a處的小磁針的N極向 2 放在b處的小磁針的N極向 3 放在c處的小磁針的N極向 解析 由安培定則 通電螺線管的磁場如圖所示 右端為N極 左端為S極 在a點(diǎn)磁場方向向右 則小磁針在a點(diǎn)時(shí) N極向右 在b點(diǎn)磁場方向向右 則磁針在b點(diǎn)時(shí) N極向右 在c點(diǎn) 磁場方向向右 則磁針在c點(diǎn)時(shí) N極向右 答案 1 右 2 右 3 右 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全